强实时运动控制内核MotionRT750

MotionRT750是正运动技术首家自主自研的x86架构Windows系统或Linux系统下独占确定CPU的强实时运动控制内核。

该方案采用独占确定CPU内核技术实现超强性能的强实时运动控制。它将核心的运动控制、机器人算法、数控（CNC）及机器视觉等强实时的任务，集中运行在1-2个专用CPU核上。与此同时，其余CPU核则专注于处理Windows/Linux相关的非实时任务。

此外集成MotionRT750 Runtime实时层与操作系统非实时层，并利用高速共享内存进行数据交互，显著提升了运动控制与上层应用间的通信效率及函数执行速度，最终实现更稳定、更高效的智能装备控制，确保了运动控制任务的绝对实时性与系统稳定性，特别适用于半导体、电子装备等高速高精的应用场合。

MotionRT750应用优势：

1.跨平台兼容性：支持Windows/Linux系统，适配不同等级CPU。

2.开发灵活性：提供多语言编程接口，便于二次开发与功能定制。

3.实时性提升：通过CPU内核独占机制与高效LOCAL接口，实现2-3us指令交互周期，较传统PCI/PCIe方案提速近20倍。

4.扩展能力强化：多卡多EtherCAT通道架构支持254轴运动控制及500usEtherCAT周期。

5.系统稳定性：32轴125us EtherCAT冗余架构消除单点故障风险，保障连续生产。

6.安全可靠性：不惧Windows系统崩溃影响，蓝屏时仍可维持急停与安全停机功能有效，确保产线安全运行。

7.功能扩展性：实时内核支持C语言程序开发，方便功能拓展与实时代码提升效率。

MotionRT750视频介绍可点击→正运动强实时运动控制内核MotionRT750。

更多关于MotionRT750的详情介绍与使用点击→强实时运动控制内核MotionRT750(一)：驱动安装、内核配置与使用。

超实时EtherCAT运动控制卡XPCIE6032H

XPCIE6032H运动控制卡集成6路独立EtherCAT主站接口。整卡最高可支持254轴运动控制；125usEtherCAT通讯周期时，两个端口配置冗余最高可支持32轴运动控制。6个EtherCAT主站各通道独立工作，多EtherCAT主站互不影响。

      XPCIE6032H视频介绍可点击→全球首创！PCIe 6路高性能EtherCAT运动控制卡XPCIE6032H。

XPCIE6032H运动控制卡面向半导体设备、精密3C电子、生物医疗仪器、新能源装备、人形机器人及激光加工等高速高精场景，为固晶机、贴片机、分选机、锂电切叠一体机、高速异形插件设备等自动化装备提供核心运动控制支持。

XPCIE6032H硬件特性：

1.EtherCAT通讯周期可到125us（需要主机性能与实时性足够)。

2.板卡集成6路独立的EtherCAT主站接口，最多可支持254轴运动控制。

3.搭载运动控制实时内核MotionRT750。

4.相较于传统的PCI/PCIe、网口等通讯方式，速度可提升10-100倍以上。

5.板载16路高速输入，16路高速输出。

6.板载4路高速锁存，4路通用PWM输出。

更多关于XPCIE6032H的详情介绍与使用点击→全球首创！PCIe超实时6通道EtherCAT运动控制卡上市！。

超实时EtherCAT运动控制卡XPCIE2032H

XPCIE2032H集成2路独立EtherCAT接口。整卡最高可支持至254轴运动控制；125usEtherCAT通讯周期时，单接口最高可支持32轴运动控制。2个EtherCAT主站各通道独立工作，多EtherCAT主站互不影响。

双EtherCAT主站端口可任意设置为以下通道，且两个端口也设置为不同类型通道:

● 高速通道-EtherCAT通讯周期125us

● 常规通道-EtherCAT通讯周期250us-8ms

XPCIE2032H视频介绍可点击→高速高精运动控制！PCIe超实时2通道EtherCAT运动控制卡上市！。

XPCIE2032H硬件特性：

1.EtherCAT通讯周期可到125us（需要主机性能与实时性足够)。

2.板卡集成2路独立的EtherCAT主站接口，最多可支持254轴运动控制。

3.搭载运动控制实时内核MotionRT750。

4.相较于传统的PCI/PCIe、网口等通讯方式，速度可提升10-100倍以上。

5.板载8路高速输入，16路高速输出。

6.板载4路高速锁存，4路通用PWM输出。

更多关于XPCIE2032H的详情介绍与使用点击→高速高精运动控制！PCIe超实时2通道EtherCAT运动控制卡上市！。

PCIe EtherCAT实时运动控制卡XPCIE1032H

XPCIE1032H是一款基于PCI Express的EtherCAT总线运动控制卡，可选6-64轴运动控制，支持多路高速数字输入输出，可轻松实现多轴同步控制和高速数据传输。

XPCIE1032H视频介绍可点击→高性能PCIe EtherCAT运动控制卡 | XPCIE1032H_。

XPCIE1032H运动控制卡集成了强大的运动控制功能，结合MotionRT7运动控制实时软核，解决了高速高精应用中，PC Windows开发的非实时痛点，指令交互速度比传统的PCI/PCIe快10倍。

XPCIE1032H硬件特性：

1.6-64轴EtherCAT总线+脉冲可选，其中4路单端500KHz脉冲输出。

2.16轴EtherCAT同步周期500us，支持多卡联动。

3.板载16点通用输入，16点通用输出，其中8路高速输入和16路高速输出。

4.通过EtherCAT总线，可扩展到512个隔离输入或输出口。

5.支持PWM输出、精准输出、PSO硬件位置比较输出、视觉飞拍等。

6.支持直线插补、圆弧插补、连续轨迹加工（速度前瞻）。

7.支持电子凸轮、电子齿轮、位置锁存、同步跟随、虚拟轴、螺距补偿等功能。

8.支持30+机械手模型正逆解模型算法，比如SCARA、Delta、UVW、4轴/5轴 RTCP...

更多关于XPCIE1032H详情点击“不止10倍提速！PCIe EtherCAT实时运动控制卡XPCIE1032H 等您评测！”查看。

一.C#语言进行PC上位机的软着陆功能实现开发

1.在VS2019菜单“文件”→“新建”→“项目”，启动创建项目向导。

2.选择开发语言为“C#”和Windows窗体应用程序，点击下一步。

3.配置好项目名称和位置，以及相应框架，点击创建。

4.找到厂家提供的光盘资料里面的C#函数库，路径如下（64位库为例）。

进入厂商提供的光盘资料，找到zauxdll.dll，zmotion.dll和Zmcaux.cs这三个库文件。库文件路径：【00光盘资料】→【04PC函数】→【01PC函数库V2.1】→【Windows平台】→【C#】→【64位】→【库文件】。

5.将厂商提供的C#的库文件以及相关文件复制到新建的项目中。

（1）将zmcaux.cs文件复制到新建的项目里面中。

（2）将zauxdll.dll和zmotion.dll文件放入bin\debug文件夹中。

（3）将Zmcaux.cs文件添加进项目中。右键项目名称，选择添加，再选择现有项，选择Zmcaux.cs文件。

6.双击Form1.cs里面的Form1，出现代码编辑界面，在文件开头写入using cszmcaux，并声明控制器句柄g_handle。

至此，项目新建完成，可进行C#项目开发。

二.相关PC函数介绍

PC函数手册可在光盘资料获取，具体路径如下：“00光盘资料\03编程手册\03ZMotion PC函数库编程手册”。

三.C#软着陆功能代码实现示例

在工业自动化与高精度运动控制领域，设备的停止过程往往比运动过程更考验系统的控制性能。传统运动控制方式在临近目标位置时仍维持较高速度，导致机械系统承受较大惯性冲击，引起设备振动、定位偏差、零件磨损甚至工件损伤。

软着陆功能作为一种先进的运动控制策略，通过智能化的速度规划与平滑切换机制，显著提升了设备在停止阶段的控制品质与可靠性。

1.软着陆功能的定义与核心机制

软着陆本质上是一种基于分段速度曲线的运动控制方法。其核心思想是将整个定位过程划分为如下两个主要阶段：

（1）高速趋近阶段

在此阶段，运动轴以系统允许的最高效率速度向目标位置移动，确保整体运动过程具备良好的时间性能与生产效率。

（2）低速精停阶段

在接近目标位置某一设定距离（即“切换点”）时，控制系统自动切换至预先设定的低速模式，以极小且可控的速度完成最终阶段的位移。此举极大降低了系统动能，从而实现接近无冲击的停止效果。

该控制结构不仅在机械层面减少冲击，也可在需要力控制的场合（如精密装配、半导体压合、光学对位等）实现终端力的精确管理。

2.关键技术参数与算法支持

实现高性能的软着陆控制，离不开以下几类关键参数的精细配置与底层算法的支持：

（1）FORCE_SPEED

软着陆阶段的运行速度，通常设置为较低值，是影响接触力与平稳性的直接因素。

（2）MOVELIMIT

运动系统在最终阶段所允许的最大速度上限，用于约束末段运动能量，防止过冲。

（3）切换点

系统由高速转为低速的关键位置参数。其设置需综合考虑运动惯量、系统响应时间与负载特性，通常需在实际应用中通过调试优化确定。

（4）S型加减速曲线

采用S型算法规划加减速过程，使得速度变化连续平滑，避免阶跃变化引起的机械振荡与冲击噪声，进一步提升运动的平稳性与定位精度。

3.系统实现方式与典型指令结构

在正运动控制器中，软着陆功能常通过复合运动指令或参数化方式实现。

例如，可使用MOVESP指令组合，将整个运动分解为：

（1）前半段以FORCE_SPEED及较高加速度进行规划。

（2）后半段则受MOVELIMIT限制，并以S型曲线平滑过渡至目标点。

此类指令通常允许用户直接设置软着陆区间、末端速度及过渡点等参数，具有良好的可配置性与应用灵活性。

如上图所示，重点想实现的功能为最大速度结束时能以一个很低速度靠近结束点。

将运动过程分为两段，将MOVESP分为两段，第一段以FORCE_SPEED进行规划加速到Vm，第二段以最大速度MOVELIMIT进行规划，使用软着陆速度Vp低速运行。

采用S型算法规划加减速过程，使得速度变化连续平滑。

以下是基于C#平台的软着陆功能实现关键代码：

private void button6_Click(object sender, EventArgs e)
{
   if (g_handle == (IntPtr)0)
    {
     MessageBox.Show("未链接到控制器!", "提示");
   }
   else
   {
      int[] axislist = { m_axisnum };
      float[] poslist1 = { Convert.ToSingle(textBox21.Text) };
      float[] poslist2 = { Convert.ToSingle(textBox31.Text) };
      //设置轴参数
      zmcaux.ZAux_Direct_SetUnits(g_handle, m_axisnum, Convert.ToSingle(C_AxisUnits.Text));
      zmcaux.ZAux_Direct_SetSpeed(g_handle, m_axisnum, Convert.ToSingle(C_AxisSpeed.Text));
      zmcaux.ZAux_Direct_SetAccel(g_handle, m_axisnum, Convert.ToSingle(C_AxisAcc.Text));
      zmcaux.ZAux_Direct_SetSramp(g_handle, m_axisnum, Convert.ToSingle(C_Axis_sramp.Text));
      zmcaux.ZAux_Direct_SetLspeed(g_handle, 0, Convert.ToSingle(C_Axis_lspeed.Text));
      zmcaux.ZAux_Direct_SetMerge(g_handle, 0, 1);
      //触发示波器
      zmcaux.ZAux_Trigger(g_handle);
       zmcaux.ZAux_Direct_SetForceSpeed(g_handle, m_axisnum, Convert.ToSingle(textBox22.Text));//快速段速度设置
      zmcaux.ZAux_Direct_MoveSp(g_handle, 1, axislist, poslist1);//运动距离设置 
      zmcaux.ZAux_Direct_MoveLimit(g_handle, m_axisnum, Convert.ToSingle(textBox23.Text));//限制速度
      zmcaux.ZAux_Direct_SetForceSpeed(g_handle, m_axisnum, Convert.ToSingle(textBox32.Text));//软着陆速度设置
      zmcaux.ZAux_Direct_MoveSp(g_handle, 1, axislist, poslist2);//运动距离设置
      zmcaux.ZAux_Direct_MoveLimit(g_handle, m_axisnum, Convert.ToSingle(textBox33.Text));//限制速度
    }
}

测试例程使用步骤：

1.选择控制器LOCAL连接方式。填入LOCAL+卡号连接后，点击连接。

2.对总线进行初始化。调用已经配置好的RTSys项目，点击打开项目，打开后下载ROM，初始化成功会在初始化状态显示，并且识别节点数量和轴数量。

3.对轴进行参数设置。根据驱动器一圈脉冲数和螺距设置好脉冲当量，设置合理的速度与加减速度，例程中减速度默认与加速度一致。

4.根据实际情况，选择驱动器回零模式进行回零。

5.接下来对软着陆轨迹进行规划。如下图，分成两段规划：

第一段为高速运动，靠近加工点，运动距离40，运行速度为300，结束速度为50；

第二段为软着陆加工段，以50速度加工距离为10，加工完成减速到0。

同时，利用MotionRT750的快速交互优点，basic程序中编写了驱动器的力矩检测，当运动前将TABLE（100）置1，开始检测到超过设置的最大值，会停止运动。

通过示波器采集的运动曲线可以清晰展示软着陆效果：

（1）运动初期以较高速度运行，提高效率；

（2）接近目标位置时自动切换至低速模式；

（3）速度平滑过渡，无突变或冲击；

（4）最终以极低速度精确到达目标位置。

四.应用优势与行业价值

软着陆技术不仅提升了运动控制的“质感”，更在多方面体现出显著价值：

1.提高设备寿命：大幅减少机械碰撞与振动，延长导轨、电机、减速机等关键元件的使用寿命。

2.提升工艺质量：在精密装配、检测、点胶、压合等工艺中，防止因冲击导致的零件损坏或位置偏移。

3.增强系统可靠性：尤其适用于易碎、柔性或高价值工件的处理场景，降低生产风险与废品率。

4.支持力控应用延伸：为工业机器人、协作机器人及精密压机等提供良好的力控接口与运动基础。

总结

软着陆功能代表了运动控制从“能动”到“精停”的高级进化方向。它通过算法与规划的紧密结合，在几乎不损失效率的前提下实现了终端运动的质的提升。

随着工业领域对生产精度、设备可靠性及噪声振动等方面要求的不断提高，软着陆已成为高端装备和控制系统的标配功能之一。

无论是对于高精度制造设备，还是对可靠性要求极高的工业场景，这一功能都能显著提升系统性能和使用体验。通过合理的参数配置和运动规划，工程师可以轻松实现更加智能、柔和的运动控制策略。

如您有具体平台或设备的软落地实现细节问题，也欢迎与我们进一步探讨与交流。

教学视频请点击→全国产强实时运动控制内核(十二)：实时在线变速实现多段速的软着陆

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正运动技术专注于运动控制技术研究和通用运动控制软硬件产品的研发，是国家级高新技术企业。正运动技术汇集了来自华为、中兴等公司的优秀人才，在坚持自主创新的同时，积极联合各大高校协同运动控制基础技术的研究，是国内工控领域发展最快的企业之一，也是国内少有、完整掌握运动控制核心技术和实时工控软件平台技术的企业。主要业务有：运动控制卡_运动控制器_EtherCAT运动控制卡_EtherCAT控制器_运动控制系统_视觉控制器__运动控制PLC_运动控制_机器人控制器_视觉定位_XPCIe/XPCI系列运动控制卡等等。